Charcoal, Carbons and Charcoal-type Fuels from Biomass Wastes

• Autorzy: Varhegyi G. , Antal M., Jr.

Warianty tytułu

PL

Węgiel drzewny, węgle i paliwa węglowe pochodzące z biomasy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Huge amounts of vegetable matter are formed as wastes from agriculture, forestry and industry year-by-year. Recent improvements in the technology for charcoal production have increased its efficiency to such an extent that charcoal yields now approach or equal the theoretical limit. Consequently, charcoal became a suitable form to concentrate biomass energy. Charcoal is a clean fuel that can easily be transported from places where the direct combustion of biomass is not feasible, and it can also be stored without problems of rotting or other sorts of decomposition. Besides the energetic utilization, biomass charcoals can also be upgraded to high value carbons. The work aimed at the elucidation of the factors influencing charcoal yields, the study of the properties of high yield charcoals, and the finding of new ways to produce activated carbons from high yield charcoals.

PL

Coroczne odpady z rolnictwa, leśnictwa i przemysłu tworzą ogromne ilości materii organicznej. Najnowsze technologie węgla drzewnego zwiększyły efektywność jego wytwarzania tak, że wydajność produkcji węgla drzewnego jest zbliżona lub wręcz równa wydajności teoretycznej. W rezultacie, węgiel drzewny stał się odpowiednią formą dla przechowywania skoncentrowanej energii biomasy. Węgiel ten jest czystym paliwem, może być łatwo transportowany z miejsc, gdzie bezpośrednie spalanie biomasy jest niewykonalne, poza tym można go składować bez problemów związanych z psuciem się czy też innymi rodzajami rozkładu. Oprócz wykorzystania go jako nośnika energii biomasy, węgiel drzewny może być stosowany do wytwarzania innych węgli o bardzo użytecznych właściwościach. W tej pracy badano czynniki wpływające na wydajność procesu produkcji węgla drzewnego i właściwości węgli drzewnych z procesów o dużej wydajności oraz poszukiwano nowych dróg produkcji węgla aktywnego z węgla drzewnego otrzymanych metodami wysokowydajnymi.

Słowa kluczowe

EN

charcoal; biomass; renewable energy; thermal analysis

PL

węgiel drzewny; biomasa; energia odnawialna; analiza termiczna

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 9, nr 1
• Strony: 21--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Varhegyi G.

• Research Laboratory of Materials and Environmental Chemistry, Chemical Research Center, Hungarian Academy of Sciences, P.O.Box 17, Budapest 1525, Hungary, phone:[phone], fax:[phone]

autor

Antal M., Jr.

• Hawaii Natural Energy Institute, university of Hawaii at Manoa, Honolulu, Hawaii 96822, USA

Bibliografia

• [1] Food and Agriculture Organization of the United Nations: Yearbook of Forest Products 1995, FAO Forestry Series No. 30: Rome 1997.
• [2] Rosilo-Calle F., De Rezende M. A. A., Furtado P. and Hall D. O.: The Charcoal Dilemma, Intermediate Technologies Publications: London 1996.
• [3] Emrich, W.: Handbook of Charcoal Making, Reidel, Dordrecht 1985.
• [4] Brocksiepe H-G.: Charcoal, In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, ed. Gerhartz W, Yamamoto Y.S., etc. VCH publishers: New York 1986; Volume 6, pp. 157-162.
• [5] Grønli M, personal communication.
• [6] Antal M.J., Jr, Croiset E., Dai X., DeAlmeida C., Mok W.S.L., Norberg N., Richard J.R. and Mamoun A.M.: High-yield biomass charcoal. Energy Fuels, 1996, 10, 652-658.
• [7] Antal M.J., Jr.: Process for charcoal production from woody and herbaceous plant material. U.S.A. Patent 5,435,983, 1995.
• [8] Antal M.J., Jr.: Process for charcoal production from woody and herbaceous plant material. U.S.A. Patent 5,551,958, 1996.
• [9] Antal M.J., Jr., Allen S. G., Dai X., Shimizu B., Tam M. S. and Grønli M. G.: Attainment of the theoretical yield of carbon from biomass. Ind. Eng. Chem. Res., 2000, 39, 4024-4031.
• [10] Antal M.J., Jr., Dai X., Shimizu B., Tam M.S. and Grřnli M.: New prospects for biocarbons. In: Progress in Thermochemical Biomass Conversion, ed. Bridgwater A.V., Blackwell Science, Oxford, England 2001, pp. 1179-1185.
• [11] Tam M.S., Antal M.J., Jr., Jakab E. and Várhegyi G.: Activated carbon from macadamia nut shell by air oxidation in boiling water. Ind. Eng. Chem. Res., 2001, 40, 578.
• [12] Várhegyi G., Szabó P., Till F., Zelei B., Antal M.J., Jr. and Dai X.: TG, TG-MS, and FTIR characterization of high-yield biomass charcoals. Energy Fuels, 1998, 12, 969-974.
• [13] Várhegyi G., Antal M. J., Jr., Székely T., Till F. and Jakab E.: Simultaneous thermogravimetric — mass spectrometric studies on the thermal decomposition of biopoIymers. Part 1: Avicel cellulose in the presence and absence of catalysts, ibid., 1988, 2, 267-272.
• [14] Antal M.J., Jr. and Várhegyi G.: Impact of systematic errors on the determination of cellulose pyrolysis kinetics, ibid., 1997, 11, 1309-1310.
• [15] Mok W.S.L., Antal M.J., Jr., Szabó P., Várhegyi G. and Zelei B.: Formation of charcoal from biomass in a sealed reactor. Ind. Eng. Chem. Res., 1992, 31, 1162-1166.
• [16] Várhegyi G., Szabó P., Mok W.S.L. and Antal M.J., Jr.: Kinetics of the thermal decomposition of cellulose in sealed vessels at elevated pressures. Effects of the presence of water on the reaction mechanism, J. Anal. Appl. Pyrolysis, 1993, 26, 159-174.
• [17] Várhegyi G., Szabó P. and Antal M. J., Jr.: Kinetics of charcoal devolatilization. Energy Fuels, 2001, submitted for publication.
• [18] Donskoi E. and McElwain D.L,S,: Optimization of coal pyrolysis modeling. Combustion Flame, 2000, 122, 359-367.
• [19] Várhegyi G., Szabó P., Antal M.J., Jr. and Dai X.: Kinetic modeling of the gasification of biomass charcoals. In: 1st World Conference on Biomass for Energy and Industry (Proceedings), ed. Kyritsis S. et al., vol. 2, pp. 1783-1785, James & James Science Ltd., 2001.